第一百五十五章造成質子半徑之謎的罪魁禍首

相比小組成員的激動與瘋狂，徐川倒是澹定不少。

這個數值的確有些超乎他的預料，甚至可以說創造了歷史。

但他也是經歷過大風大浪的，不至于和其他的小組成員一樣激動的大喊大叫。

而且，0831飛米這個數字，物理界認不認可都不一定。

質子的半徑之謎這個問題不是那么容易解決的。

如果是在數學界，當一個問題有了一種解法和一個答桉，只要確認這種解法和答桉是正確的，那么就可以宣布這個問題被徹底解決了。

但物理界不是，至少在面對這種有巨大爭議的問題時不是。

一種實驗計算和驗證出來的答桉，并不那么保險和容易讓人信服。

如果想要物理界全面接受這個數字的話，至少還需要另外一種截然不同的測量方法，得到一個一樣，或者說很近似的數字。

兩組方法完全不同的實驗，得到同一組數據，且需要能復刻出來，這樣才能確保質子半徑的精準。

單獨的一組實驗并不能說明什么。

不過現在，正如小組成員的瘋狂一樣，他們現在的確創造了新的記錄。

粒子物理界會為這個答桉震驚的。

徐川可以保證，他的這次原子電荷半徑實驗是完全可以復刻的。

只要數據分析工作沒有問題，那么0831飛米這個半徑，將鎖定在氫原子身上，甚至有可能成為以后物理界的通用半徑。

等小組成員的激動的情緒稍緩，徐川著手重新安排了工作。

他們需要對之前的實驗分析數據進行重復檢查，確保所有的數據都正常，沒有任何的問題。

這是很重要的一步。

只有重復確認這些實驗分析數據沒有問題，他才會公開向外進行宣布，否則站在發布會上向外宣布一個錯誤的數據，會讓他們成為一個笑話。

細致的檢查工作開始，這一次，徐川親自將整體的分析數據過了一次。

整體而言并沒有什么問題，不過娜娜莉凱斯勒提出的引力子和質子的散射物理圖像分析數據引起了他的注意。

在這份分析數據中，出現了一個看上去有些異常的數據計算。

“在電子束接觸到氫分子云被激發到3s態時，能級數據似乎超出了以往的實驗不少的樣子”

顯示屏前，徐川摸著下巴盯著上面的計算數據。

重生后，他對各類數字的敏感程度似乎提高了不少的樣子，一眼就從這份計算數據中找到了有問題的地方。

思索了一下，徐川打開了自己的筆記本，將以前的質子半徑測量實驗數據從電腦中翻了出來。

簡單的一對比，果然，這次的加速實驗在電子束接觸到氫分子云被激發到3s態時，能級數據要高出了17。

這個數值并不算很大，但肯定會對最終的質子的半徑數值造成影響。

“有情況”

腦海中一個問號飄起，徐川找來了原始數據，開始自己進行分析。

單單對一小部分的實驗數據進行分析花費不了多長的時間，一刻鐘不到，他就完成了對這部分原始數據的分析。

娜娜莉凱斯勒的工作并沒有任何問題，解析出的數據和他重復的驗證一模一樣。

“奇了怪了，為什么這次的對撞實驗，電子束在接觸到氫分子云將其激發到3s態時能級要比歷史的對撞實驗高出17個能級”

“是受到了什么影響嗎”

在對三份歷史實驗數據和四份現實驗數據完成分析后，徐川確認了這個數值存在差異。

電子束在接觸到氫分子云將其激發到3s態時能級要比歷史的對撞實驗高出1718個能級。

盡管這個差異并不是很大，但的確存在，而且帶入近后續的計算時，的確干擾到了質子的半徑，數字差不多有0025003飛米左右的樣子。

“是金屬容器對電子氫原子的碰撞造成的干擾導致的嗎”

第一時間，徐川想到了自己的實驗和其他歷史實驗的差別。

如果說他這次的實驗和以往的原子電荷半徑實驗有什么差別的話，唯一的區別就是他借助更為先進的質子加速器，取消掉了以往用于存儲氫原子云的金屬容器，直接將氫原子云導入了加速器的觀測管道中。

畢竟高能電子束在進入金屬容易后，是會和金屬原子發生反應的，其散射會實驗數據造成一定的干擾。

不過從以往的實驗數據來看，這個干擾并不是很強，所以以往的實驗幾乎差不多都忽視掉了這一塊的干擾。

但現在，敏銳的科研直覺和數據直覺告訴了徐川，或許，這一部分散射干擾，比物理學界以往的認知要更強。

他可能在無意間找到了質子半徑之謎這個問題中，為什么傳統的電子質子散射原子電荷半徑實驗得出的質子半徑一直都是087飛米的原因。

想到這，徐川的眼神陡然明亮了起來。

傳統的電子質子散射原子電荷半徑實驗中，氫原子云的測試的確都是通過金屬容器來做的，這可能真的有些問題。

不過要進行確定的話，需要用數據來說話。

這對于他而言并不是很難，通過這次的原子電荷半徑實驗以及另一種名為類氫原子的能譜測量實驗的數據完全可以做到。

三類實驗數據，對比之下的可信度就相當高了。

如果真的能證實是金屬容器對高能電子束造成了散射干擾，那么質子半徑之謎這個當前物理界最火熱的難題之一，就能得到解決。

深呼吸了一口，壓下有些火熱跳動的心臟后，徐川再度對手中的數據進行了一遍仔細的核算。

計算沒有任何問題，從這八份他完成分析的數據來看，電子束在接觸到氫分子云將其激發到3s態時，能級的確要比歷史的對撞實驗高出1718個能級。

這既有可能就是，通過金屬容器做氫原子云的測試造成的散射干擾，也有極大的可能就是質子的電荷半徑為什么會偏差出現兩組的相差巨大的數值的原因。

找到了可能導致的問題的原因，剩下的就是用數據來進行證明了。

不過目前來說這并不是最要緊的事情。

現在他要做的，是完成原子電荷半徑實驗數據的檢查。

然后向提交驗收報告。

這才是現在應該做的。

至于剛剛找到的原因，等提交完報告后再來做也沒關系。

在，召開發布會是需要提前申請的。

比如這種完成實驗，提交驗收報告的申請，就需要至少提前三天申請。

好讓方面留出足夠的時間安排“驗收人”，同時刊登講座信息，讓對此感興趣的物理學家過來聽講。

確認這次的實驗分析數據沒有問題，確認計算出來的質子半徑數據準確后，徐川向提交了召開發布會的申請。

在提交了申請材料后，的審核組在第二天上午完成了審核，并將發布會安排在三天后。

至于這三天的時間，徐川則需要好好準備一下報告材料，思慮應對報告會上可能會出現的各種問題，以及挖掘歷史原子電荷半徑實驗的數據，確認金屬容器對高能電子束造成了散射干擾，是否會對質子的半徑造成足夠大的偏差。

這是他這三天的時間與任務安排。

不過在此之前，他還有一件事情要做。

那就是將這次的結果報告給他導師。

他的導師威騰到現在都沒有回普林斯頓高等研究院，一直都待在酒店中都在等待他的實驗完成。

帶著打印出來的資料，徐川乘坐電梯來到了三樓。

威騰住在這里。

敲了敲門，里面傳來了“請進”的聲音，徐川推開門走了進去，房間中，威騰正坐在的木桌前和另一名老人交流著什么。

聽到動靜，威騰和老人同時抬頭看了過來。

“導師。”

徐川喊了一聲，又向一旁的老人打了個招呼“弗蘭克教授，您好。”

“你認識我”木桌邊，弗蘭克維爾澤克好奇的問道。

徐川笑道“您在夸克粒子理論和強作用理論方面所取得的卓越成就世人皆知。”

“我看過您的著作存在之輕和奇妙的現實:真實、奇妙的物理世界等書籍。”

弗蘭克維爾澤克笑道“那只不過是給普通人看的東西而已，你這樣的優秀青年，應該從頂級期刊或者論文上去汲取知識。”

聞言，徐川笑了笑。

這大概是這位老教授平生最大的興趣愛好之一了。

他喜歡與其他學者交流，也喜歡指點其他人，特別是年輕學者，這讓他朋友眾多，但也有不少人討厭他這點，認為他喜歡好為人師。

不過整體來說，一名諾獎大老的指點，絕大部分人都會認真的去思考吧。

此外，這位老教授另一個興趣愛好就是出書立著了。

他寫過好些物理科普書籍，比如存在之輕奇妙的現實:真實、奇妙的物理世界美麗之問宇宙萬物的大設計萬物原理等等，是一名杰出的科普作家。

和維爾澤克打了個招呼后，徐川從身后取過背包，從里面掏了一疊打印紙出來，遞給了自己的導師威騰。

“老師，關于質子半徑之謎實驗的數據已經分析完成了，我們得到了一個全新的質子半徑數值，且它相對于以往的質子半徑來說更小。”

“新的質子半徑數據”

聽到徐川的話語，愛德華威騰眉頭一挑，好奇的從徐川手中接過了文件。

“0831x101500016飛米。”

“的確和以前的測量數據完全不同，不過這次使用的方法似乎也和以前的測量方法有所有不同，是你設計改進的”

翻了翻手中的資料，威騰感興趣的抬起了頭問道。

相比較一個全新的質子半徑，他對這次使用的改進測量方法更感興趣。

徐川點了點頭，道“的確優化了一部分的實驗步驟，從理論上來說，原先的方法使用的金屬容器都會對電子氫原子的碰撞造成一定的干擾，而這會導致觀測到的數據失真。”

“所以在此基礎上，我讓的工作人員直接將氫原子注入到了加速管道中，避免了這部分的干擾，可以得到更加精準的碰撞數據。”

“不過這種方法的局限性也很大，它需要性能更加強大的加速器來完成，”

威騰思索了一下，道“這樣做的確可以優化整個實驗過程，不過從理論上來說，它能優化的程度應該達不到使質子的半徑進一步降低的地步，你的實驗中還有什么其他改進嗎”

徐川搖了搖頭，道“并沒有，質子的半徑進一步降低，可能的確和這次加速實驗使用的這種方法有關系。”

聞言，威騰抬起了眼皮，盯著徐川。

他敏銳的意識到，他的這個學生可能發現了一些什么東西。

被自己的導師盯著，徐川再次從背包中摸出了一疊稿紙，遞了過去“這是我昨天的新發現。”

“在優化改進了原子電荷半徑實驗，去掉了使用金屬容器作為氫原子云的實驗裝置后，我發現高能電子束接觸到氫分子云被激發到3s態時，能級數據要比其他實驗室的原子電荷半徑實驗能級高出了1718左右。”

“而我手上恰好有之前做數據分析時下載的傳統電子質子散射原子電荷半徑實驗和類氫原子的能譜測量實驗的數據。”

“通過初步的分析，我發現傳統電子質子散射原子電荷半徑實驗幾乎都使用了金屬容器作為了氫原子云的實驗裝置，在實驗過程中，高能電子束會與金屬容器產生反應，造成的散射干擾。”

“而這部分的散射干擾，可能遠超我們之前的認知。”

“或許，這個問題就是造成質子半徑之謎的罪魁禍首。”

徐川將自己的想法和發現簡單的述說了一下，而后便安靜的等待著。

威騰結果稿紙后，認真的翻閱了起來。

半響，他突然抬頭道“麻煩給我紙筆。”

他被徐川的計算和發現吸引到了，從稿紙上的分析數據來看，可能答桉的確真的就是這個。

大國院士 第一百五十五章造成質子半徑之謎的罪魁禍首